Dispersion aqueuse des nanotubes de carbone par du xanthane fonctionalisé

Abstract

Les biopolymères en raison de leur biocompatibilité, leur abondance et biodégradabilité sont une alternative intéressante aux polymères synthétiques concernant leur utilisation dans des domaines variés. Parmi ces biopolymères de la famille des polysaccharides les plus utilisés: la gomme xanthane ; son aptitude à stabiliser les systèmes dispersés et donc la clef qui ouvre son très large spectre d'application. Sous certaines conditions, la maîtrise de ces propriétés constitue un enjeu majeur tant d’un point de vue académique qu’industriel. Ainsi, une fonctionnalisation chimique de cette macromolécule, se révèle une approche très employée qui permettra l’obtention des dérivés possédant des propriétés singulières. L’objectif s’oriente intrinsèquement vers une fonctionnalisation chimique de la gomme xanthane qui semble être un bon candidat pour stabiliser les NTCs en phase aqueuse, qui présentent un caractère extrêmement hydrophobe. Nous avons donc opté pour une substitution nucléophile sur la chaine latérale macromoléculaire du xanthane par des groupements hydrophobes ayant un noyau aromatique (anhydride phtalique, diphényle anhydride maléique, épichloridrine/phénol) pour disperser les NTCs en phase aqueuse. Il semble admis que le noyau aromatique interagit fortement avec la surface des nanotubes, ce qui empêche donc leur agglomération. Nos résultats expérimentaux ont montré que les nanotubes de carbone bisparois (DWCNTs) à 0,02% (% massique) sont mis en suspension par les trois dérivés de biopolymères issus de la dérivation du xanthane, pour une large gamme de pH, et des pourcentages de sel jusqu’à 3%, où le mécanisme d’interaction prépondérant à la stabilisation des suspensions est modulé essentiellement par des interactions hydrophobiques entre le noyau aromatique des groupements greffés des dérivés biopolymères et la surface des DWCNTs.